(57)【要約】【課題】光ファイバ伝送の分散補償や波形整形に好適に用いられ得るファイバグレーティングモジュール、および当該モジュールを備えた分散補償器を提供する。【解決手段】本発明による分散補償器は、光信号を伝送するための光ファイバに結合された分散補償器であって、少なくとも１つのファイバグレーティングモジュールを備えている。このファイバグレーティングモジュールは、周期が軸方向に沿って変化しているグレーティング１１２を内蔵する少なくとも１つのファイバグレーティング１１１と、ファイバグレーティング１１１を支持する支持部材（基板１１３）と、ファイバグレーティング１１１の少なくとも一部に軸方向歪を付与することによってグレーティング１１２の少なくとも一部におけるグレーティング周期を変化させるグレーティング調整部を備えている。グレーティング調整部は、水素吸蔵合金から形成された伸縮部材１１７と、伸縮部材１１７に含まれる水素濃度を調節する手段とを備え、伸縮部材１１７がファイバグレーティング１１１の少なくとも一部に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グレーティングを内蔵する少なくとも１つのファイバグレーティングと、前記ファイバグレーティングを支持する支持部材とを備えたファイバグレーティングモジュールであって、
前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に軸方向歪を付与することによって前記グレーティングの少なくとも一部におけるグレーティング周期を変化させるグレーティング調整部を備え、
前記グレーティング調整部は、
水素吸蔵合金から形成された伸縮部材と、
前記伸縮部材に含まれる水素濃度を調節する手段と
を備え、前記伸縮部材が前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に接続されている、ファイバグレーティングモジュール。
【請求項２】
前記グレーティングの周期は軸方向に沿って変化している請求項１に記載のファイバグレーティングモジュール。
【請求項３】
前記水素吸蔵合金の格子間隔は、水素吸蔵によって膨張し、水素排出によって収縮する請求項１または２に記載のファイバグレーティングモジュール。
【請求項４】
前記支持部材は基板であり、前記伸縮部材をも支持している請求項１から３のいずれかに記載のファイバグレーティングモジュール。
【請求項５】
前記伸縮部材の周囲を覆う密閉容器を更に備えており、
前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器内の水素分圧を調節することができる請求項１から４のいずれかに記載のファイバグレーティングモジュール。
【請求項６】
前記密閉容器内の水素分圧を測定する水素量測定装置を更に備えており、前記水素量測定装置による測定結果に基づいて前記密閉容器内の水素分圧を所定レベルに制御する請求項５に記載のファイバグレーティングモジュール。
【請求項７】
光信号を伝送するための光ファイバに結合された分散補償器であって、
少なくとも１つのファイバグレーティングモジュールを備え、
前記ファイバグレーティングモジュールは、
周期が軸方向に沿って変化しているグレーティングを内蔵する少なくとも１つのファイバグレーティングと、
前記ファイバグレーティングを支持する支持部材と、
前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に軸方向歪を付与することによって前記グレーティングの少なくとも一部におけるグレーティング周期を変化させるグレーティング調整部を備え、
前記グレーティング調整部は、
水素吸蔵合金から形成された伸縮部材と、
前記伸縮部材に含まれる水素濃度を調節する手段と
を備え、前記伸縮部材が前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に接続されている、分散補償器。
【請求項８】
前記伸縮部材の周囲を覆う密閉容器を更に備えており、
前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器内の水素分圧を調節することができる請求項７に記載の分散補償器。
【請求項９】
前記密閉容器内の水素分圧を測定する水素量測定装置を更に備えており、前記水素量測定装置による測定結果に基づいて前記密閉容器内の水素分圧を所定レベルに制御する請求項８に記載の分散補償器。
【請求項１０】
前記密閉容器は、仕切られた複数の部屋を有しており、前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器の各部屋における水素濃度を独立して調節することができる請求項８または９に記載の分散補償器。
【請求項１１】
前記伸縮部材は、同一の水素濃度に対して異なる格子膨張率を示す請求項８に記載の分散補償器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グレーティングの周期を可変に調節できるファイバグレーティングモジュールに関しており、特に、光ファイバを伝搬する光信号の波長分散を適切に補償することができる分散補償器に関している。
【背景技術】
【０００２】
近年の光ネットワークの進歩に伴い、光ファイバ伝送路における分散補償技術の重要性がますます増加している。既設の１．３μｍ帯の光ファイバ伝送路を用いて伝送損失の低い１．５μｍ帯の光を伝送させる場合、１７ｐｓ／ｋｍ・ｎｍ程度の波長分散が生じる。このため、光信号の伝送レートが高くなる場合や伝送距離が長くなる場合に、波長分散による光信号の劣化が顕著に生じるため、適宜、波長分散を補償する必要がある。
【０００３】
従来、このような波長分散を補償する装置として代表的なものに分散補償器がある。分散補償器は、光信号を伝送させる通常の光ファイバが有している分散特性とは逆の分散特性を持つ分散補償ファイバを用い、これによって光ファイバ伝送路における波長分散による光信号の波形変化を相殺して分散を補償する。このような分散補償器には、分散補償ファイバが数ｋｍ以上も必要となるため、装置を小型化できないという欠点がある。
【０００４】
他のタイプの分散補償器としては、光ファイバのコア中にグレーティング（回折格子）を形成したファイバグレーティングを用いる装置が知られている。このようなタイプの分散補償器は、光ファイバの軸方向に沿ってグレーティング周期が変化しているチャープブラッググレーティングを用いている。図８は、このようなグレーティングファイバを備えた分散補償器の構成を示している。以下、図８の分散補償器の構成と動作を説明する。
【０００５】
図８の分散補償器は、入力端子８１４ａ、入出力端子８１４ｂ、および出力端子８１４ｃを有する光サーキュレータ８１３と、光サーキュレータ８１３の入出力端子８１４ｂに結合されたファイバグレーティング８１５とを備えている。
【０００６】
光サーキュレータ８１３の入力端子８１４ａおよび出力端子８１４ｃは、それぞれ、不図示の伝送用光ファイバに結合されている。伝送用光ファイバを通して伝送されてきた光信号の波形は、伝送用光ファイバに存在する波長分散の影響を受けて変化しているものとする。
【０００７】
ファイバグレーティング８１５のコア８１６には、グレーティングの周期（グレーティング間隔）が連続的かつ単調に変化しているチャープブラッググレーティングが形成されている。
【０００８】
入力光８１１は、光サーキュレータ８１３の入力端子８１４ａに入力されると、入出力端子８１４ｂを介してファイバグレーティング８１５に達する。ファイバグレーティング８１５のコア３１６は、入力光８１１をブラッグ反射によって光サーキュレータ８１３の入出力端子８１４ｂに向けて反射する。ファイバグレーティング８１５における入力光８１１の反射位置は、グレーティング周期が軸方向に分布を有しているため、波長に応じて異なっている。すなわち、グレーティング周期の軸方向分布は、伝送用光ファイバにおける波長分散に起因して生じる入力光８１１の波形変化を元に戻すように設定されている。より具体的には、ファイバグレーティング８１５に入力され、反射されてきた光がファイバグレーティング８１５で受ける波長分散は、信号伝送用光ファイバにおける波長分散と絶対値が同一で極性が反対になるように調整されている。この結果、ファイバグレーティング８１５で反射されて再び入出力端子８１４ｂから光サーキュレータ８１４に戻った光が出力端子８１４ｃから出力光８１２として出力されるとき、波長分散が補償された状態になっている。
【０００９】
図８に示すファイバグレーティング８１５の波長分散は、あらかじめ設定され、固定された値を有している。このため、その波長帯域や補償量を動的に変化させることはできない。入力光８１１が伝送用光ファイバで受ける波長分散の影響を適切に補償するには、グレーティング周期を動的に変化させることにより、反射帯域や分散を変化させることのできることが好ましい。このような機能を有する分散補償器が特許文献１などに開示されている。特許文献１が開示する分散補償器では、ファイバグレーティングにヒータ等によって温度勾配を付与することにより、ファイバグレーティングに熱膨張を与え、それによってグレーティングの反射波長や反射帯域を動的に変化させることが可能である。
【特許文献１】特開２００２‐２５８０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の分散補償器では、ヒータを用いてファイバグレーティングを加熱するため、熱の伝達によってファイバグレーティングの各部におけるグレーティング周期の高い精度で調節できないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、光ファイバ伝送の分散補償や波形整形に好適に用いられ得るファイバグレーティングモジュール、および当該モジュールを備えた分散補償器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のファイバグレーティングモジュールは、グレーティングを内蔵する少なくとも１つのファイバグレーティングと、前記ファイバグレーティングを支持する支持部材とを備えたファイバグレーティングモジュールであって、前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に軸方向歪を付与することによって前記グレーティングの少なくとも一部におけるグレーティング周期を変化させるグレーティング調整部を備え、前記グレーティング調整部は、水素吸蔵合金から形成された伸縮部材と、前記伸縮部材に含まれる水素濃度を調節する手段とを備え、前記伸縮部材が前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に接続されている。
【００１３】
好ましい実施形態において、前記グレーティングの周期は軸方向に沿って変化している。
【００１４】
好ましい実施形態において、前記水素吸蔵合金の格子間隔は、水素吸蔵によって膨張し、水素排出によって収縮する。
【００１５】
好ましい実施形態において、前記支持部材は基板であり、前記伸縮部材をも支持している。
【００１６】
好ましい実施形態において、前記伸縮部材の周囲を覆う密閉容器を更に備えており、前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器内の水素分圧を調節することができる。
【００１７】
好ましい実施形態において、前記密閉容器内の水素分圧を測定する水素量測定装置を更に備えており、前記水素量測定装置による測定結果に基づいて前記密閉容器内の水素分圧を所定レベルに制御する。
【００１８】
本発明による分散補償器は、光信号を伝送するための光ファイバに結合された分散補償器であって、少なくとも１つのファイバグレーティングモジュールを備え、前記ファイバグレーティングモジュールは、周期が軸方向に沿って変化しているグレーティングを内蔵する少なくとも１つのファイバグレーティングと、前記ファイバグレーティングを支持する支持部材と、前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に軸方向歪を付与することによって前記グレーティングの少なくとも一部におけるグレーティング周期を変化させるグレーティング調整部を備え、前記グレーティング調整部は、水素吸蔵合金から形成された伸縮部材と、前記伸縮部材に含まれる水素濃度を調節する手段とを備え、前記伸縮部材が前記ファイバグレーティングの少なくとも一部に接続されている。
【００１９】
好ましい実施形態において、前記伸縮部材の周囲を覆う密閉容器を更に備えており、前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器内の水素分圧を調節することができる。
【００２０】
好ましい実施形態において、前記密閉容器内の水素分圧を測定する水素量測定装置を更に備えており、前記水素量測定装置による測定結果に基づいて前記密閉容器内の水素分圧を所定レベルに制御する。
【００２１】
好ましい実施形態において、前記密閉容器は、仕切られた複数の部屋を有しており、前記水素濃度を調節する手段は、前記密閉容器の各部屋における水素濃度を独立して調節することができる。
【００２２】
好ましい実施形態において、前記伸縮部材は、同一の水素濃度に対して異なる格子膨張率を示す。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、水素濃度を調節することによって水素吸蔵合金の格子間距離を変化させ、それによってファイバグレーティングの周期を制御することができるため、熱膨張によるグレーティング周期の制御では実現できない波長分散の補償が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
以下、図面を参照しながら、本発明によるファイバグレーティングモジュールの好ましい実施形態を説明する。図１は、本実施形態におけるファイバグレーティングモジュールの全体構成を示す概略図である。
【００２５】
図１のファイバグレーティングモジュールは、コア部にグレーティング１１２が形成されたファイバグレーティング１１１と、ファイバグレーティング１１１を支持する支持部材（基板１１３）とを備えている。グレーティング１１２は、コア部の屈折率を軸方向に沿って周期的に変化させることによって形成される。本実施形態では、ファイバグレーティング１１１の所望の領域に軸方向歪を付与することにより、その領域におけるグレーティング周期を変化させることができる。このような軸方向歪を、本実施形態では、水素吸蔵合金から形成された伸縮部材１１７によって与える。伸縮部材１１７は、ファイバグレーティング１１２１に取り付けられ、この水素吸蔵合金の水素濃度を調節する手段を用いて伸縮される。このような伸縮部材１１７と水素濃度を調節する手段とによってグレーティング調整部が構成されている。
【００２６】
以下、本実施形態のファイバグレーティングモジュールの構成をより詳細に説明する。
【００２７】
本実施形態のファイバグレーティング１１１のコア中には公知の方法で形成されたブラッググレーティング１１２が設けられている。本実施形態では、基板１１３の上にファイバグレーティング１１１を配置している。基板１１１は、雰囲気中の水素が格子間隔（lattice constant）に影響を与えることが少ない材料（鉄など）から形成されている。
【００２８】
基板１１３の上面には、ファイバグレーティング１１１を伸縮可能に保持する保持機構１１４が形成されている。本実施形態における保持機構１１４は、基板１１３の上面に設けられたＶ溝であり、ブラッググレーティング１１２はＶ溝の内壁面で保持されている。保持機構１１４の構成は、このようなものに限定されず、例えば、ファイバグレーティング１１１を軸方向にスライドさせ得る一対のリッジ部分から保持機構１１４を構成してもよい。なお、本実施形態では、ファイバグレーティング１１１の位置が大きく変動しないように、基板１１３の両端部１１５、１１６でファイバグレーティング１１１の一部を基板１１３に対して固定している。
【００２９】
ファイバグレーティング１１１の外周面のうち、下側はＶ溝の内壁面に接触または対向しているが、上側の少なくとも一部は、基板１１３上に置かれた伸縮部材１１７に対して固定されている。伸縮部材１１７は、基板１１３上において伸縮可能に支持されているため、ファイバグレーティング１１１は、伸縮部材１１７の水素吸蔵／放出に伴って伸縮することになる。
【００３０】
本実施形態では、図１（ａ）および（ｂ）に示されるように、密閉容器１１８が基板１１３に取り付けられている。この密閉容器１１８には、水素を含むガスの給排気が可能な給排気口１１９が設けられており、この給排気口１１９を介して水素を含むガスの出入りが行なわれる。給排気口１１９は、不図示のパイプを介してボンベなどのガス制御システムに接続され、密閉容器内１１８内の水素ガス圧（分圧）が調節される。このガス制御システムには、水素分圧測定するモニタと水素ガス圧力を調節する装置が設けられており、密閉容器１１８内の水素分圧を動的かつ迅速に制御することができる。
【００３１】
伸縮部材１１７は、Ｐｄや、ＰｄによってコーティングされたＬａやＣｅなどの希土類金属から形成され得る。Ｐｄは酸化されにくいため、水素吸蔵合金として機能する希土類金属の表面を覆うことにより、希土類金属の酸化を好適に抑制できる。
【００３２】
伸縮部材１１７を構成する水素吸蔵合金の格子定数（lattice constant）は、密閉容器１１８の内部における水素分圧に応じて変化し、それに伴って伸縮部材１１７の体積も変化する。
【００３３】
図２は、一般の水素吸蔵合金について、その格子膨張率と水素分圧との関係を模式的に示すグラフである。水素吸蔵能力を有する希土類金属の場合、水素吸蔵合金の体積膨張は、以下に説明するようにして生じる。
【００３４】
すなわち、雰囲気中における水素分圧の増加に伴い、水素吸蔵合金中に進入する水素原子の数が増加する。水素吸蔵合金中に進入した水素原子は、最隣接金属原子に斥力を及ぼすため、これらの金属原子を外方に変位させる。こうした局所的な原子の変位が応力を伴う弾性変形として遠方まで伝わる。水素吸蔵合金の格子膨張率は、局所的な歪の大きさに比例し、その歪は合金中の水素濃度に比例する。このような水素吸蔵に伴う合金の構造変化および体積変化は、常温・常圧で生じる。
【００３５】
本実施形態では、水素吸蔵合金から形成した伸縮部材１１７をファイバグレーティング１１１のブラッググレーティング部１１２に組み合わせて用いる。そして、伸縮部材１１７における水素吸蔵量を調節することにより、伸縮部材１１７の格子膨張率を変化させ、それによってブラッググレーティング１１２に軸方向の歪を印加することができる。水素吸蔵量を適切に調節することにより、ブラッググレーティング１１２におけるグレーティング周期を所望の範囲で変化させることができる。
【００３６】
本実施形態では、ファイバグレーティング１１１の周期が軸方向の位置によらず略一定であるが、本発明のファイバグレーティングモジュールは、このような構成に限定されない。本発明のファイバグレーティングモジュールを分散補償器に用いる場合、ファイバグレーティングの周期を軸方向の位置に応じて変化させたチャープ構造を採用することが好ましい。
【００３７】
以下、チャープ構造を有するファイバグレーティングを備えている点以外の点では上記実施形態のファイバグレーティングモジュールと同様の構成を有する分散補償器について、その動作を説明する。この分散補償器は、図８に示すように光サーキュレータに結合されて使用される。
【００３８】
ここでは、分散補償器に超短パルス光が入力した場合を考える。超短パルス光は、広い周波数スペクトル成分を有しているため、光ファイバ上を伝送するうちに波長分散の影響を受けやすい。波長分散の影響を受けた超短パルス光は、入力する前の光パルスに対してパルス幅が広がってしまう。
【００３９】
しかし、本実施形態の分散補償器によれば、パルス幅の広がった光パルスを受け取った後、光パルスの波形を整え、波長分散の影響を取り除くことができる。
【００４０】
このような波長分散の影響を補償するには、残留分散値を減ずるように密閉容器１１８の内部の水素分圧を調節し、密閉容器１１８内の水素分圧をモニタリングする。こうして、伸縮部材１１７によるファイバグレーティングへの歪印加を最適化することにより、所望の波長帯域における残留分散値を低減する。
【００４１】
図５（ａ）は、チャープファイバグレーティングの帯域が３ｎｍであるチャープブラッググレーティングによる群速度遅延の波長依存性の一例を示す。水素吸蔵合金から形成した伸縮部材１１７が水素吸蔵により３０ｍｍから９μｍだけ膨張することで、チャープブラッググレーティングに０．０３％程度の膨張を与えられると仮定すると、チャープブラッググレーティングの歪特性により、点線で示すようにチャープブラッググレーティングの反射波長は１５５２．５ｎｍから１５５３ｎｍへと０．５ｎｍ変化する。そのため、図５（ｂ）に示すように、２次分散が−２４ｐｓ／ｎｍから−２０ｐｓ／ｎｍへと変化する。
【００４２】
水素量を制御することによって水素吸蔵合金に０．０３％の膨張を与えると、水素吸蔵合金から形成した伸縮部材１１７を介してファイバグレーティングの周期を変化させることができ、その結果として、群速度遅延の勾配を制御することができる。この方法にれば、波長分散を数ｐｓ／ｎｍのオーダーで補償することができる。
【００４３】
次に、一例として図６（ａ）および（ｂ）、ならびに図７（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本実施形態の分散補償器によって得られる補償効果を説明する。図６（ａ）は入力光における残留分散値を示し、図６（ｂ）は出力光における残留分散値を示している。図７（ａ）は入力光における時間パルス幅を示し、図７（ｂ）は出力光における時間パルス幅を示している。
【００４４】
図６（ａ）および（ｂ）からわかるように、本実施形態によれば、出力光の残留分散値が５ｐｓ／ｎｍから１ｐｓ／ｎｍへと変化する。また、図７（ａ）および（ｂ）からわかるように、光ファイバを伝送してきた光パルスは波長分散の影響によって４ｐｓまでパルス幅が広がっているが、分散補償器により１ｐｓまでパルス幅を圧縮することができる。
【００４５】
このように本実施形態の分散補償器によれば、高精度で威光ファイバ伝送において分散補償および波形整形を行うことができる。また、本実施形態の分散補償器によれぱ、例えば１０〜３０秒の間に伸縮部材１１７を適切な範囲で伸縮させることができるため、分散補償の微調整を速やかに実行することができる。
【００４６】
なお、チャープファイバグレーティング１１１の数、伸縮部材１１７による歪印加手段の数、チャープファイバグレーティング１１１の形状、及びチャープファイバグレーティング１１１と歪印加手段との距離等といったパラメータは、帯域幅や補償すべき光ファイバの分散量などに応じて、適宜、任意の値に設定され得る。
【００４７】
（実施形態２）
以下、図３（ａ）および（ｂ）を参照しながら、本発明による分散補償器の好ましい実施形態を説明する。
【００４８】
分散補償器によって所望の波長帯域における波長分散を補償するには、軸方向の位置に応じて周期の異なるチャープブラッググレーティングを採用し、その周期を対応する波長に応じて精度良く制御することが求められる。
【００４９】
このため、本実施形態では、チャープブラッググレーティングを３つの領域に分割し、グレーティング周期の制御を別々に実行できる構成を採用している。  本実施形態の分散補償器は、基本的には、図１（ａ）および（ｂ）を参照して説明したファイバグレーティングモジュールと同様の構成を有している。以下、この分散補償器の構成を説明する。
【００５０】
図３（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の分散補償器においても、雰囲気中の水素が格子間隔に影響を与えることが少ない材料から形成された基板３１３の上にチャープファイバグレーティング３１１が配置されている。基板３１３の上面には、チャープファイバグレーティング３１１を伸縮可能に保持する保持機構３１４が形成されている。本実施形態における保持機構３１４は、基板３１３の上面に設けられたＶ溝であり、チャープブラッググレーティング３１２は、このＶ溝の内壁面で保持されている。
【００５１】
チャープファイバグレーティング３１１の位置が大きく変動しないように、基板３１３の両端部３１５、３１６でチャープファイバグレーティング３１１の一部が基板３１３に固定されている。
【００５２】
チャープファイバグレーティング３１１の外周面のうち、下側はＶ溝の内壁面に接触または対向しているが、上側の少なくとも一部は、基板３１３上に置かれた水素吸蔵合金３１７に対して固定されている。この水素吸蔵合金からなる伸縮部材３１７は、基板３１３上において伸縮可能に支持されている。このため、チャープファイバグレーティング３１１は伸縮部材３１７を構成する水素吸蔵合金の水素吸蔵／放出に伴って伸縮することになる。
【００５３】
本実施形態では、水素ガスの給排気が可能で、かつ水素ガスの圧力をその場観察できる密閉容器３１８が基板３１３に取り付けられている。密閉容器３１８には給排気口３１９が設けられており、この給排気口３１９を介して水素を含むガスの出入りが行なわれる。
密閉容器３１８の各部屋は、仕切り板３２１によって分離されており、各部屋への水素の導入量が水素ガス調節バルブ等によって制御される。密閉容器３１８の各部屋には、水素の導入量を測定することができる水素量測定装置３２０が設けられている。
【００５４】
本実施形態の分散補償器によれば、相対的に波長の短い帯域、相対的に波長の長い帯域、および、それらの帯域の中間に位置する帯域について、別個にグレーティング周期を制御できるため、分散の影響を適切に除去するように光パルスの波形を調節し、分散を補償することが可能である。なお、チャープブラッググレーティングを幾つの領域に分割するかは任意であるため、分割数は２であっても、３以上であってもよい。
【００５５】
（実施形態３）
次に、図４を参照しながら、本発明による分散補償器の他の実施形態を説明する。
【００５６】
本実施形態では、チャープブラッググレーティングの周期を部位ごとに制御するために密閉容器を複数の部屋に分割する代わりに、チャープブラッググレーティングの異なる部位に対して異なる種類の水素吸蔵合金、および／または、異なる結晶配向を示す水素吸蔵合金を割り当てている。これにより、１つの密閉容器内で一様な水素分圧が示されている状態でも、各水素吸蔵合金がファイバグレーティングに与える歪量が異なる。
【００５７】
本実施形態では、ファイバグレーティング４１１のコア中にあるチャープブラッググレーティング４１２の周期を複数の部分で独立して制御するため、内部が複数の部屋に分割されていない密閉容器４１８を用いる。
【００５８】
本実施形態では、雰囲気中の水素が格子間隔に影響を与えることが少ない材料から形成された基板４１３の上にファイバグレーティング４１１を配置している。基板４１３の上面には、ファイバグレーティング４１１を伸縮可能に保持する保持機構４１４が形成されている。本実施形態における保持機構４１４も、基板４１３の上面に設けられたＶ溝であり、ブラッググレーティング４１２はＶ溝の内壁面で保持されている。
【００５９】
ファイバグレーティング４１１の位置が大きく変動しないように、基板４１３の両端部４１５、４１６でファイバグレーティング４１１の一部が基板４１３に固定されている。
【００６０】
ファイバグレーティング４１１の外周面のうち、下側はＶ溝の内壁面に接触または対向しているが、上側の３つの部位は、それぞれ、基板４１３上に置かれた３つの伸縮部材４１７に対して固定されている。本実施形態におれる３つの伸縮部材４１７は、それぞれ、異なる種類の水素吸蔵合金から形成されている。各伸縮部材４１７は、基板４１３上において伸縮可能に支持されているため、ファイバグレーティング４１１は伸縮部材４１７を構成する水素吸蔵合金の水素吸蔵／放出に伴って伸縮することになる。
【００６１】
本実施形態では、水素ガスの給排気が可能で、かつ水素ガスの圧力（分圧）を密閉容器４１８が基板４１３に取り付けられている。密閉容器４８には給排気口４１９が設けられており、この給排気口４１９を介して水素を含むガスの出入りが行なわれる。
【００６２】
密閉容器４１８の給排気口４１９、４１９には、水素ガス圧のモニタと水素ガス圧力を調節する装置が連結されており、水素分圧の制御を動的かつ迅速に実行することができる。
【００６３】
本実施形態におる３つの伸縮部材４１７が、それぞれ、Ｌａ、Ｐｄ、ＬａＮｉ5から形成されている場合、密閉容器４１８内で同じ水素圧が与えられたとしても、各伸縮部材４１７の体積膨張率が異なる。その結果、チャープブラッググレーティング４１２の対応する３つの部位に与えられる歪の大きさも異なることになる。こうして、同じ水素量であっても、位置に応じて伸縮の程度を変化させることが可能になるため、分散補償器の構成を簡単なものとすることが可能である。
【００６４】
本実施形態の場合は、チャープブラッググレーティング４１２のどの部位にどのような水素吸蔵合金を割り当てるかを決定するに際して、分散特性に基づいて光パルスの波形をどのように整えるべきかの傾向を考慮する必要がある。必要な周期の調節に所定の傾向がある場合、ファイバグレーティングの各部位に与えるべき歪の大きさの変化も所定の関係を有しているため、実施形態２の分散補償器のように、各部位の周期を完全に独立して変化させる必要はない。そのような場合においては、本実施形態の分散補償器は構成が簡単であり、製造コストおよびランニングコストを低減できるメリットがある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明によれば、光ファイバ伝送システムにおける分散を高い精度で補償することができるため、高速または長距離の光ファイバ伝送システムに好適に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した上方からの外観図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した側面からの外観図である。
【図２】水素吸蔵合金の格子膨張率の水素分圧依存性を示すグラフである。
【図３】（ａ）は、本発明の第一の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した上方からの外観図であり、（ｂ）は、本発明の第一の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した側面からの外観図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第二の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した上方からの外観図であり、（ｂ）は、本発明の第二の実施形態における分散補償器の構造を概略的に示した側面からの外観図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施形態における分散補償器の波長―群遅延特性を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態における分散補償器の波長―２次分散特性を示す図である。
【図６】（ａ）は、本発明の実施形態における入力光における残留分散値を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態における出力光における残留分散値を示す図である。
【図７】（ａ）は、本発明の実施形態における入力光におけるパルス時間幅を示す図であり、（ｂ）は、本発明の実施形態における出力光におけるパルス時間幅を示す図である。
【図８】ファイバグレーティングによる分散補償方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１１  ファイバグレーティング
１１２  グレーティング
１１３  基板
１１４  保持機構
１１５  基板両端部
１１６  基板両端部
１１７  水素吸蔵合金からなる伸縮部材
１１８  密閉容器
１１９  給排気口
３１１  チャープファイバグレーティング
３１２  チャープブラッググレーティング
３１３  基板
３１４  保持機構
３１５  基板両端部
３１６  基板両端部
３１７  水素吸蔵合金からなる伸縮部材
３１８  密閉容器
３１９  給排気口
３２０  水素モニタリング装置
３２１  ガス調節バルブ
４１１  チャープファイバグレーティング
４１２  チャープブラッググレーティング
４１３  基板
４１４  保持機構
４１５  基板両端部
４１６  基板両端部
４１７  水素吸蔵合金からなる伸縮部材
４１８  密閉容器
４１９  給排気口
８１１  入力光
８１２  出力光
８１３    光サーキュレータ
８１４ａ  光サーキュレータ８１３の入力端子
８１４ｂ  光サーキュレータ８１３の入出力端子
８１４ｃ  光サーキュレータ８１３の出力端子
８１５  チャープブラッググレーティング
８１６  コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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